A entalpia (∆H) é uma função de estado extensiva que representa a quantidade de calor trocada em uma transformação físico-química sob pressão constante. Para reações químicas, a variação de entalpia está diretamente relacionada à diferença entre as energias das ligações químicas dos produtos e dos reagentes. Considere as seguintes transformações, todas realizadas sob pressão constante e com energia térmica como única forma de troca com o meio:

I. Combustão completa do metano:

CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g)

∆H = –890 kJ/mol

II. Reação global da fotossíntese (em presença de radiação solar):

6 CO₂(g) + 6 H₂O(l) → C₆H₁₂O₆(s) + 6 O₂(g)

∆H = +2800 kJ/mol

III. Dissolução de 1 mol de NaOH(s) em 100 g de H₂O(l), com aumento da temperatura da solução de 25 °C para 38 °C, em sistema termicamente isolado.

IV. Decomposição térmica de 1 mol de CaCO₃(s):

CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)

∆H = +178 kJ/mol

Com base na análise energética e termodinâmica desses processos, bem como nos conceitos fundamentais da termoquímica, analise as afirmativas e assinale a alternativa correta.

Question

A entalpia (∆H) é uma função de estado extensiva que representa a quantidade de calor trocada em uma transformação físico-química sob pressão constante. Para reações químicas, a variação de entalpia está diretamente relacionada à diferença entre as energias das ligações químicas dos produtos e dos reagentes. Considere as seguintes transformações, todas realizadas sob pressão constante e com energia térmica como única forma de troca com o meio:

I. Combustão completa do metano:

CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g)

∆H = –890 kJ/mol

II. Reação global da fotossíntese (em presença de radiação solar):

6 CO₂(g) + 6 H₂O(l) → C₆H₁₂O₆(s) + 6 O₂(g)

∆H = +2800 kJ/mol

III. Dissolução de 1 mol de NaOH(s) em 100 g de H₂O(l), com aumento da temperatura da solução de 25 °C para 38 °C, em sistema termicamente isolado.

IV. Decomposição térmica de 1 mol de CaCO₃(s):

CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)

∆H = +178 kJ/mol

Com base na análise energética e termodinâmica desses processos, bem como nos conceitos fundamentais da termoquímica, analise as afirmativas e assinale a alternativa correta.

IBADE · Answer

A reação I apresenta alta liberação de energia térmica devido à formação de produtos altamente estabilizados, sendo termodinamicamente espontânea a 298 K com ∆G < 0.

IBADE · Answer

A reação IV, apesar de apresentar ∆H positivo, pode ser classificada como exotérmica quando conduzida sob fornecimento contínuo de calor externo.

IBADE · Answer

A reação II é exotérmica, pois resulta na formação de substâncias com alto conteúdo energético, como a glicose, cuja energia é armazenada e posteriormente liberada em reações catabólicas.

IBADE · Answer

A elevação da temperatura na dissolução do NaOH (III) caracteriza-a como endotérmica, pois o sistema absorve calor do meio, elevando sua energia interna.

IBADE · Answer

A combustão do metano não pode ser corretamente classificada apenas com base no valor de ∆H, sendo necessário o cálculo da variação da entropia para avaliar sua natureza exotérmica.

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